小微藻有望解決生物柴油原料短缺大問題

2010年立項、2011年啟動的我國微藻能源方向的首個國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃973計劃項目“微藻能源規(guī)?；苽涞目茖W基礎(chǔ)”，2月19日在浙江省嘉興市嘉興科技城正式啟動。項目由華東理工大學、中國海洋大學、中科院水生生物研究所和江西新大澤實業(yè)集團有限公司等單位聯(lián)合組織實施。項目的依托部門是上海市科學技術(shù)委員會，依托單位是華東理工大學，華東理工大學生物反應(yīng)器工程國家重點實驗室李元廣教授為該項目首席科學家。

目前，生產(chǎn)生物柴油所用原料均靠種植油料植物，棕櫚樹、麻風樹、油菜等。由于油料植物的油脂面積產(chǎn)率不高，大力發(fā)展生物柴油必然要占用大量耕地，影響糧食生產(chǎn)。而微藻種類繁多、分布廣、繁殖快，是最簡單、最古老的低等植物，它可直接利用陽光、CO2及N/P等簡單營養(yǎng)物質(zhì)快速生長并在胞內(nèi)合成大量油脂主要是甘油三酯，為生物柴油生產(chǎn)提供新的油脂資源；同時可以利用我國廣闊的鹽堿荒地等非耕土地，孕育一條生物柴油開發(fā)的新途徑。

微藻能源雖然發(fā)展前景廣闊、優(yōu)勢獨特，已獲國內(nèi)外公認，但迄今為止世界各國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作還停留在實驗研究和中試論證的起步階段，均遇到技術(shù)不成熟而導致成本高這一瓶頸，因而微藻能源在全球尚未實現(xiàn)規(guī)?；苽淝一A(chǔ)研究薄弱。

“微藻能源規(guī)模化制備的科學基礎(chǔ)”項目，將以推動微藻能源規(guī)模化制備中核心技術(shù)的重大突破為目標，以能源微藻戶外大規(guī)模培養(yǎng)的實際條件為背景，以提高微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)中各單元的效率為主線，研究從藻種選育到微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)構(gòu)建過程中亟待解決的生物學及工程學方面的3個關(guān)鍵科學問題——“能源微藻胞內(nèi)代謝及油脂合成與積累的系統(tǒng)生物學機制”“能源微藻規(guī)?；庾责B(yǎng)培養(yǎng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化及環(huán)境調(diào)控規(guī)律”和“微藻能源規(guī)?；庸ぜ跋到y(tǒng)集成優(yōu)化原理”。

圍繞上述問題，項目擬從胞內(nèi)代謝認知、規(guī)模培養(yǎng)、能源產(chǎn)品加工與系統(tǒng)集成優(yōu)化三個層面進行系統(tǒng)深入研究。第一個層面是以藻種選育及細胞本身基礎(chǔ)代謝規(guī)律與調(diào)控機制發(fā)現(xiàn)為主要研究內(nèi)容；第二個層面是從規(guī)模培養(yǎng)角度，研究微藻細胞對環(huán)境響應(yīng)與調(diào)控機制、光生物反應(yīng)器設(shè)計原理和放大規(guī)律、能源微藻光自養(yǎng)培養(yǎng)工藝優(yōu)化及放大方法；第三個層面主要是從藻細胞采收、油脂提取、生物柴油制備、非油脂組分綜合利用等能源微藻加工及培養(yǎng)與加工系統(tǒng)集成優(yōu)化角度，挖掘提高效率的原理和方法。

項目包括“能源微藻優(yōu)良藻種株選育原理與綜合評價體系”“能源微藻光合固碳和油脂積累的代謝網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)生物學研究”“基于光照方向混合及光衰減特性的光生物反應(yīng)器設(shè)計與放大原理”“能源微藻規(guī)?；庾责B(yǎng)培養(yǎng)過程的環(huán)境響應(yīng)、優(yōu)化及放大原理”“能源微藻采收、油脂提取及生物柴油制備原理與方法”和“非油脂組分資源化利用優(yōu)化及微藻能源規(guī)模化系統(tǒng)集成”6個課題。

項目預期于2015年實現(xiàn)微藻能源規(guī)?；苽渲械年P(guān)鍵科學問題的重大突破，為產(chǎn)業(yè)化技術(shù)瓶頸的突破提供創(chuàng)新源泉。

來源：《科技日報》 作者：陳衛(wèi)東

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